水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水泥旋转窑材料领域，尤其是涉及一种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构。
【背景技术】
[0002]20世纪50年代碱性砖在水泥窑烧成带开始大量使用，起初主要品种是硅酸盐结合镁铬砖，到70年代，新型干法窑才大量使用直接结合镁铬砖。使得炉衬寿命有了大幅度的提高。由于其优异的性能，理想的使用效果，使得镁铬砖在水泥回转窑耐火材料中一直处于主导地位。但镁铬砖中的Cr+6对环境造成危害，为消除铬公害，保护人类生存环境，在发达国家和地区，水泥窑烧成带直接结合镁铬砖逐年减少，自20世纪90年代至今，水泥窑用无铬碱性砖的应用迅速扩大。目前国内大型干法窑用碱性砖的品种是烧成带用直接结合镁铬砖，过渡带用镁铝尖晶石砖，烧成带用无铬碱性砖的开发和应用进展缓慢。
[0003]碱性砖内铬矿石弹性组织改性剂改善料碱性砖的弹性和韧性，因而改善了砖体结构弹性具有更好的体积稳定性、高温强度、对热震较小的敏感性以及良好的挂窑皮性能。
[0004]长期以来，铬矿石一直用作改性剂，目前仍有一些砖在使用，其性能良好。但是所有的镁铬砖内的铬矿石均受碱化物和碱硫化合物的侵蚀，生成溶于水的碱铬盐或碱铬硫盐，上述碱铬盐所含的铬是对人体有害的六价铬。同时铬和窑气起着有毒的反应。
[0005]在过度高温下，遭受碱和水泥熟料侵蚀的变态铬矿石周边已被分解，作为砖体成分的铬矿石不再起到改性剂的功能，此外，部分砖体遭受液相渗透变脆而剥落。
[0006]窑料能够侵蚀镁铬砖内的铬化合物，生成二次熔融物，降低了耐火砖的耐火度，是砖体致密、剥落，被渗透的砖体层最终剥落，产生永久性损坏。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构，解决水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化的问题。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构，其特征在于，以5000 t/d水泥旋转窑，所采用的无铬化配置的窑内耐火材料结构从内至外如下:
底层浇注料一高耐磨砖一MS2T镁尖晶石砖一MSlC镁尖晶石砖一MS4TC镁尖晶石砖一硅莫红砖一硅莫砖一封口浇注料。
[0009]一种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构，其特征在于，以2000 t/d水泥旋转窑，所采用的无铬化配置的窑内耐火材料结构从内至外如下:
底层浇注料一高耐磨砖一MSlC镁尖晶石砖一MS4TC镁尖晶石砖一硅莫砖一封口浇注料。
[0010]一种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构，其特征在于，以10000 t/d水泥旋转窑，所采用的无铬化配置的窑内耐火材料结构从内至外如下: 底层浇注料一MS2T镁尖晶石砖一MS3C镁尖晶石砖一MS2T镁尖晶石砖一抗剥落高铝砖一封口浇注料。
[0011]本发明的有益效果:水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构的尖晶石带有封闭的晶格结构。当被适合的相填充后，氧化钙离子阻止进入晶格内，水泥熟料和尖晶石之间的化学反应仅仅发生在尖晶石表面，和敞开晶格的其他品种的尖晶石镁砖相比，封闭晶格的尖晶石镁砖受熟料的化学侵蚀明显降低。每条水泥旋转窑减少8-12%的铬废排。
[0012]以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
【附图说明】
[0013]图1为5000 t/d水泥旋转窑窑内耐火材料结构示意图。
[0014]图2为2000 t/d水泥旋转窑窑内耐火材料结构示意图。
[0015]图3为10000 t/d水泥旋转窑窑内耐火材料结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]实施例1:
如图1所示，一种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构，其特征在于:以5000 t/d水泥旋转窑，所采用的无铬化配置的窑内耐火材料结构从内至外如下:
底层浇注料一高耐磨砖一MS2T镁尖晶石砖一MSlC镁尖晶石砖一MS4TC镁尖晶石砖一硅莫红砖一硅莫砖一封口浇注料。
[0017]而现有的5000t/d线(Φ4.8X74m)的水泥旋转窑的窑内耐火材料配置:
底层浇注料一高耐磨砖一国产尖晶石一国产镁铬砖一国产尖晶石一国产镁铬砖一国产抗剥落YRS-70 —封口浇注料
由于尖晶石和氧化镁基体周边之间的膨胀系数不一致，在耐火砖的砖体内生成微裂纹组织，微裂纹明显增加了砖的弹性，而对砖的强度不起任何负面影响。
[0018]从化学-矿物的组成和物料的性能来看，尖晶石镁砖内氧化铁和氧化锰含量低，具有抗氧化还原和碱侵蚀强的功能，在水泥熟料煅烧温度下，碱的化合物既不和氧化镁又不和尖晶石起反应，再加上砖体优良的结构弹性，因而具有十分高的抗剥落性能。
[0019]实施例2:
如图2所示，一种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构，其特征在于:以2000 t/d水泥旋转窑，所采用的无铬化配置的窑内耐火材料结构从内至外如下:
底层浇注料一高耐磨砖一MSlC镁尖晶石砖一MS4TC镁尖晶石砖一硅莫砖一封口浇注料。
[0020]而现有的5000t/d线(Φ4.0X60m)的水泥旋转窑的窑内耐火材料配置:
底层浇注料一高耐磨砖一国产镁铬砖一DMC-9A国产尖晶石砖一国产抗剥落砖YRS-70封口浇注料。
[0021]碱性砖内成分太纯不易挂窑皮，含有一定数量的二次相有利于挂窑皮，为进一步优化碱性砖的性能，应充分考虑二次相挂窑皮的优点，以及砖内成分和结构具有较高的抗水泥熟料热化学侵蚀的性能。优质的碱性砖应选用一次晶格尺寸大和抗热化学侵蚀性强的材料。
[0022]实施例3:
如图3所示，一种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构，其特征在于:以10000 t/d水泥旋转窑，所采用的无铬化配置的窑内耐火材料结构从内至外如下:
底层浇注料一MS2T镁尖晶石砖一MS3C镁尖晶石砖一MS2T镁尖晶石砖一抗剥落高铝砖一封口浇注料。
[0023]碱性砖内成分太纯不易挂窑皮，含有一定数量的二次相有利于挂窑皮，为进一步优化碱性砖的性能，应充分考虑二次相挂窑皮的优点，以及砖内成分和结构具有较高的抗水泥熟料热化学侵蚀的性能。优质的碱性砖应选用一次晶格尺寸大和抗热化学侵蚀性强的材料。
[0024]二次化合物虽有利于挂窑皮，但不利的是降低了碱性砖的耐火度，从尖晶石得结构解决上述矛盾，一般的尖晶石晶格是敞开的，外部离子有机会渗入到晶格内，若是熟料成分氧化钙进入晶格，极易生成低熔点的化合物，此时尖晶石分解生成氧化镁。新型的尖晶石带有封闭的晶格结构。当被适合的相填充后，氧化钙离子阻止进入晶格内，水泥熟料和尖晶石之间的化学反应仅仅发生在尖晶石表面，和敞开晶格的其他品种的尖晶石镁砖相比，封闭晶格的尖晶石镁砖受熟料的化学侵蚀明显降低。
[0025]新的弹性组织是将尖晶石通过特殊的方法植入到材料的基体内，此类尖晶石镁砖的氧化镁含量在80-95%，氧化铝含量在3-18%，通常氧化铁〈1% (抗氧化还原侵蚀强)，氧化钙和氧化硅只有少量存在。传统的尖晶石镁砖先将预合成的尖晶石和氧化镁混合，高压力的液压机压制成型，最后在温度达到1700度的高温燧道窑内煅烧。
[0026]水泥回转窑内保护窑衬的最好办法是烧成带保持稳定的窑皮，以减缓窑气和熟料对砖衬的侵蚀，另一方面，即使要内煅烧状况和热负荷较为正常时，一些窑的水泥熟料仍然对窑衬产生热化学侵蚀。
[0027]以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
[0028]本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
【主权项】
1.一种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构，其特征在于，以5000 t/d水泥旋转窑所采用的无铬化配置的窑内耐火材料结构从内至外如下: 底层浇注料一高耐磨砖一MS2T镁尖晶石砖一MSlC镁尖晶石砖一MS4TC镁尖晶石砖一硅莫红砖一硅莫砖一封口浇注料。
2.一种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构，其特征在于，以2000 t/d水泥旋转窑所采用的无铬化配置的窑内耐火材料结构从内至外如下: 底层浇注料一高耐磨砖一MSlC镁尖晶石砖一MS4TC镁尖晶石砖一硅莫砖一封口浇注料。
3.—种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构，其特征在于，以10000 t/d水泥旋转窑所采用的无铬化配置的窑内耐火材料结构从内至外如下: 底层浇注料一MS2T镁尖晶石砖一MS3C镁尖晶石砖一MS2T镁尖晶石砖一抗剥落高铝砖一封口浇注料。
【专利摘要】本发明公开了一种水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构，其特征在于：包括底层浇注料→高耐磨砖→MS2T镁尖晶石砖→MS1C镁尖晶石砖→MS4TC镁尖晶石砖→硅莫红砖→硅莫砖→封口浇注料。本发明的有益效果：水泥旋转窑的窑内耐火材料无铬化配置的结构的尖晶石带有封闭的晶格结构,当被适合的相填充后，氧化钙离子阻止进入晶格内，水泥熟料和尖晶石之间的化学反应仅仅发生在尖晶石表面，和敞开晶格的其他品种的尖晶石镁砖相比，封闭晶格的尖晶石镁砖受熟料的化学侵蚀明显降低。每条水泥旋转窑减少8-12%的铬废排。
【IPC分类】F27B7-28, C04B35-66
【公开号】CN104634096
【申请号】CN201510078047
【发明人】仝超
【申请人】安徽芜湖海螺建筑安装工程有限责任公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月14日